好氧生物處理是利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧氣存在的條件下進行生物代謝以降解有機物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法。

基本定義

雖然今天的主要內容是好氧生物處理，但是這里就我們常說的好氧微生物、厭氧微生物和兼氧微生物好氧微生物這三者都做一下介紹：

好氧微生物：指的是必須有分子態(tài)氧氣存在的條件下，才能進行正常的生理生化反應的微生物，絕大多數(shù)的微生物和細菌都屬于好氧微生物；

厭氧微生物：指的是在無分子態(tài)氧存在的條件下，才能進行正常生理生化反應的微生物，主要有產氫產乙酸菌、產甲烷菌以及硫酸鹽還原菌等；

兼氧微生物：在有氧或無氧的環(huán)境中均能生長的微生物，一般以有氧生長為主。有氧條件下通過好氧呼吸來獲得能量，無氧條件下通過發(fā)酵或無氧呼吸來獲得能量，所以也被稱為兼性厭氧菌或兼性好氧菌，主要有大腸桿菌、產氣腸桿菌、地衣芽孢桿菌等。

基本生物過程

廢水中可生物降解的有機物，在好氧微生物的作用下，在氧氣的參與下，其中一部分被直接氧化分解，獲得能量；另一部分則會被合成新的細胞物質；一部分新合成的細胞物質，又會在氧氣的作用下，通過微生物的內源呼吸而被分解，最后留下一些細胞殘留物。

整個過程分為三個方面，分別是分解反應、合成反應和內源反應：

分解反應：是通過好氧微生物在氧氣的作用下，將有機物氧化為二氧化碳、水和氨氮等的過程，同時伴有大量的能量產生。

合成反應：指的是微生物利用分解反應所產生的能量，將一些反應中產物合成自身的細胞物質，所以也稱為合成代謝或同化作用。

內源反應

內源反應：指的是好氧生物將合成的新的細胞物質通過內源呼吸作用，氧化分解為二氧化碳、水和氨氮等。

分解與合成的關系

我們都知道，分解與合成是相互依賴，不可分割的：

分解過程會為合成作用提供能量和前體物質，而合成作用則可以為分解過程提供物質基礎，例如催化反應過程中所需要的酶等。

分解過程會產生能量，而合成過程則會消耗能量：

分解將一部分有機物完全氧化為無機終產物，而合成則將另一部分有機物轉化合成為新的細胞物質。因此兩者對于廢水中有機物的去除，都有重要的貢獻。

其中合成量的大小，對于后續(xù)污泥的處理也有直接影響，畢竟污泥處理費用在污水廠的運行費用中也占很大的一部分。

有機物生物降解的過程

不同形式的有機物，生物對其進行降解的歷程也是不同的：

結構簡單、分子量小、可溶性好的物質，可以直接進入細胞壁；而結構復雜、分子量較大的膠體狀或顆粒狀物質，則需要先被微生物吸附，然后在胞外酶的作用下被水解、液化，最后才能進入細胞內部。

主要影響因素

影響好氧生物處理過程的因素主要有溶解氧、水溫、營養(yǎng)物質、pH、有毒或抑制性物質等。

溶解氧

既然是好氧生物處理，氧氣的重要性就不言而喻了，生物反應區(qū)內一般需要將溶解氧控制在1~2mg/L。

水溫

隨著溫度在一定范圍內的升高，生化反應和微生物的增殖速率就會加快，一般來說，溫度每升高10℃，反應速率就會增加1倍。

微生物細胞內的一些物質，如蛋白質、核酸等對溫度很敏感，溫度突升或突降超過一定限度，會對其產生不可逆的損傷，畢竟微生物凍死了或者熟了也就不用反應了。

好氧生物最適宜的溫度基本在15~30℃之間，超過40℃或者低于10℃都會對其產生不利的影響。

營養(yǎng)物質

由細菌的實驗分子式可知，細菌的細胞組成中，C、H、O、N四種元素約占自身的90~97%，其余的3~10%則是一些無機營養(yǎng)元素，如磷、硫以及一些金屬元素等。

因此在廢水處理的過程中，就需要有針對性的補充一些營養(yǎng)元素。生活污水對于微生物而言，營養(yǎng)是比較均衡的，基本不需要添加了，但是某些特殊的工業(yè)廢水，會缺失部分營養(yǎng)元素，就需要對營養(yǎng)物質進行投加，一般來說，氮和磷的投加比例如下：

除此之外，有時還需要適當補充其它無機營養(yǎng)元素（如鉀、鎂、鈣、硫、鈉等），以及一些微量金屬元素（如鐵、鈷、鎳、鉬等）。

pH值

一般來說，好氧生物處理的pH值要求在6.5~8.5之間。如果pH＜4.5，可能使活性污泥中真菌占優(yōu)勢，導致污泥膨脹。

當然了，微生物的活動有時也會影響混合液的pH值，例如氨氮的硝化過程就會導致pH下降，厭氧中的產甲烷過程會導致pH上升等，這些后面會慢慢介紹的。

有毒或抑制性物質

這里的有毒物質主要有重金屬、氰化物、硫化氫或硫化物、鹵族元素及其化合物、有毒有害的大分子有機物（酚、醇、醛）等。

有機負荷率

單位質量的微生物在單位時間內所承擔的有機物的量就稱為有機負荷率，單位一般為kgBOD5/(kgVSS·d)或kgCODCr/(kgVSS·d)。簡單來講就是微生物的飯量，當有機物負荷率超過微生物所能承受的范圍時，就會影響其生長和活性，也就不利于有機污染物的降解。

結 語

以上就是關于好氧生物處理基本原理的相關內容了，文字性的東西較多，了解一下就可以了。

來源：百家號 文：小白科普水處理